基于能量法與遺傳算法的直齒圓柱齒輪修形優(yōu)化研究.pdf

1、齒輪系統(tǒng)作為工程機(jī)械領(lǐng)域最為常用的裝置，良好的力學(xué)特性和穩(wěn)定可靠的工作性能對(duì)機(jī)械裝備具有重要意義。為了滿足現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)理念，齒輪傳動(dòng)向著更高的轉(zhuǎn)速、更大的承載能力、較輕的質(zhì)量和更精密的傳動(dòng)精度的方向發(fā)展，但是齒輪嚙合過(guò)程中的振動(dòng)和噪聲問(wèn)題愈發(fā)突出，使用齒輪修形技術(shù)，可以消除輪齒的嚙入嚙出沖擊并顯著地減小齒輪嚙合產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲。
　　為了獲得特定工況下使齒輪具有良好動(dòng)態(tài)性能的最佳修形參數(shù)，本文基于Pro/E軟件，根據(jù)漸開(kāi)線的參數(shù)方

2、程，對(duì)齒輪進(jìn)行參數(shù)化建模;利用能量法計(jì)算直齒圓柱齒輪單對(duì)齒的時(shí)變嚙合剛度和齒輪的綜合嚙合剛度，并與有限元的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比;基于齒輪嚙合原理和非線性振動(dòng)理論，并引入遺傳算法，確定了以齒輪動(dòng)態(tài)傳遞誤差變化范圍最小為目標(biāo)函數(shù)的齒輪修形參數(shù)，基于Matlab繪制了修形后的齒輪動(dòng)態(tài)嚙合特性曲線。
　　本文以減小齒輪動(dòng)態(tài)傳遞誤差的波動(dòng)范圍為目標(biāo)函數(shù)，通過(guò)對(duì)齒輪的嚙合剛度、靜態(tài)傳遞誤差以及非線性振動(dòng)特性的分析，研究齒輪修形參數(shù)對(duì)齒輪動(dòng)態(tài)嚙合性

3、能的影響，以直齒圓柱齒輪為研究對(duì)象，基于齒輪嚙合原理和非線性振動(dòng)理論研究了修形齒輪嚙合剛度和傳遞誤差的計(jì)算模型，并使用遺傳算法對(duì)齒輪的修形參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。研究表明，經(jīng)過(guò)遺傳算法優(yōu)化得到的齒輪修形參數(shù)能夠避免嚙合沖擊現(xiàn)象，相比于齒輪修形前有效地減小了齒輪系統(tǒng)振動(dòng)的幅度，并使齒輪動(dòng)態(tài)傳遞誤差的波動(dòng)范圍控制在最小，同時(shí)把以齒輪動(dòng)態(tài)傳遞誤差的變化范圍為目標(biāo)函數(shù)和把齒輪靜態(tài)傳遞誤差的變化范圍為目標(biāo)函數(shù)的結(jié)果相對(duì)比，證明了相比于基于靜態(tài)傳遞誤差為